镁或镁合金的水平直接式冷硬铸造的装置、结晶器的方法制造方法及图纸

用于轻金属的水平直接式冷硬铸造的装置和方法，包括一个用于装熔融金属的中间包（３）和一个与所述的中间包联系的水平设置的结晶器（１０）。该结晶器具有一个结晶器壁的第一冷却系统（１１），该系统以熔融金属不与水接触的方式使熔融金属激冷；该结晶器还具有一个铸造金属的第二直接冷却系统（１２）。该结晶器对于第一冷却水和第二冷却水具有分开的回路。一个绝热过渡圈（２１）安装在该结晶器的入口。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于轻金属的水平直接式冷硬铸造(hdc)的装置、结晶器和停止过程，该专利技术特别用于镁或镁合金。镁或镁合金被铸成锭坯或方坯后供给用户使用。通常铸成的锭坯的表面质量不好。而且这也不是一种有效的生产方法。方坯的垂直直接式冷硬铸造给出一种具有高表面质量的产品，但是因为铸坯的数量受限制而不能连续生产。因此需要一种可给出高产品质量，没有裂纹和缩孔的产品生产方法，并且该方法可以一个高的浇铸速度连续地生产。水平直接式冷硬铸造方法可满足这些要求。该方法能够用于多种铸坯的连续生产并可使产品的尺寸一致。可是，即使该方法为用于铝和铝合金的铸造技术所证明，今天也没有用于镁锭坯的生产。几年来，已做了许多尝试，但在寻找可用的装置，特别是结晶器的方面存在问题。另外，当操作如镁的活泼金属时，安全方面很重要，因而必须寻找一种安全的生产方法。英国专利No.1194224描述了一种用于铝和镁或它们的合金的锭坯的水平连续铸造方法。该装置包括一个熔融金属熔池，该熔池利用一个不激冷结晶器的单独的挡板(顶板)与结晶器分开。该顶板具有一个用作通过液体金属的通道的开口，液体金属通过该开口直接进入激冷的结晶器，在该结晶器中金属凝固并在一个水平方向上连续地牵引。冷却水通过通道从在结晶器壁中的一个室中排出以直接冷却所形成的锭坯。该结晶器还具有用于为结晶器壁的内壁表面提供润滑剂的通道。该装置可用于铸铝，但不能用于安全生产具有好的表面光洁度的镁及镁合金。因为该装置具有一个很宽的进液口，而该进液口对于凝固过程的控制产生困难。该结晶器深度太大并且在跑火的情况下该冷却系统会出现问题。本专利技术的目的在于获得这样一种用于镁和镁合金的水平DC-铸造的方法和装置，该方法和装置能在一个高的浇铸速度下给出高的产品质量。本专利技术的另一个目的在于获得一种安全的生产方法并且减少因熔融镁与水的反应而导致的可能发生的跑火问题。如下面所描述的，本专利技术的这些和其它目的可通过该方法及该装置来获得。本专利技术涉及一种用于轻金属的水平直接式冷硬铸造的装置，该专利技术特别用于镁或镁合金的铸造。该装置包括一个用于装熔融金属的中间包和一个与所述的中间包联系的水平设置的结晶器。该结晶器具有一个结晶器壁的第一冷却系统，该系统以熔融金属不与水接触的方式使熔融金属激冷；该结晶器还具有一个铸造金属的第二直接冷却系统。该结晶器对于第一冷却水和第二冷却水具有分开的回路。一个绝热过渡圈安装在该结晶器的入口。结晶器的总深度短是重要的，最好在25毫米和45毫米之间。为了获得好的表面质量以及避免金属的褪色，最好该结晶器具有一个为该过渡圈提供保护性气体的一个进气口。上述向着结晶器的进液口开口应该不对称地安装在该结晶器底部附近。最好使用这样一种装置，在该装置中，通过一个加热的嵌入一个钢套的绝热材料进液口将该中间包与结晶器分开，该钢套与熔融镁接触。该中间包应该具有一个可远距离控制的排放装置。本专利技术还涉及一种用于镁和镁合金铸造的一个结晶器，该结晶器具有一个结晶器壁的第一冷却系统，该系统在以熔融金属不与水接触的方式使熔融金属激冷；该结晶器还具有一个铸造金属的第二直接冷却系统。该结晶器对于第一冷却水和第二冷却水必需具有分开的回路。该结晶器具有一个由陶瓷材料形成的进液口，该进液口到该结晶器的开口不对称地位于底部附近，该结晶器装有一个为该过渡圈提供保护性气体的一个进气口。结晶器的总深度最好在25毫米和45毫米之间。本专利技术还包括一个用于金属冷硬铸造的停止程序，特别是镁和镁合金，该程序使用一种设备，该设备包括一个放置在一个升降台上的熔化炉，一个用于为与一个激冷的结晶器相联系的中间包提供熔融金属的加热虹吸管。该结晶器具有分开的第一和第二冷却系统以及用于铸造产品的一个牵引系统，其中，当使用一个紧急按钮时，下列步骤自动地完成以停止该浇铸过程a.产品的牵引停止。b.到该结晶器的第二冷却水停住。c.由压缩空气操作的排放系统发生作用，中间包上的堵塞装置移开，金属流进预热的排放容器。d.虹吸管中的阀关闭。e.该虹吸管从熔化炉移开以停住金属的供应。f.该熔化炉下降。权利要求书表示本专利技术的特征并限定本专利技术的保护范围。参照附附图说明图1-2进一步描述本专利技术。图1表示整个浇铸系统的视图。图2表示中间包、进液口和结晶器的部分。在图1中，一个用于镁或镁合金的熔化炉1放置在一个用于升高和降低该熔化炉的升降台2上。熔融金属通过一个加热的虹吸管4被输送到一个加热的中间包3。该虹吸管也可升高或降低。这里所用的中间包是一钢包。该中间包3具有一个堵塞装置5，该堵塞装置用于一个由压缩空气操作的排放系统6。中间包内的液面由一个激光液面调节器7控制。在该中间包的排放孔8下面放置一个排放容器。具有第一冷却水循环系统11和第二冷却水循环系统12的结晶器10安装在中间包的另一侧。在被一个锯15切割成合适的坯料之前，铸造金属被辊13支撑并且再通过一个牵引辊装置14。一个用于冷却水的容器放置在该结晶器下面。万一跑火，镁将流进该用于冷却水的容器。图2中的标号17表示一个铸坯的锭头。在图2中更加详细地表示了结晶器、浇口和中间包部分。结晶器如图2所述的结晶器10是由例如象铜或铝的由金属制成。该结晶器具有两个分开的冷却系统。在第一冷却系统11中，冷却水以不与镁接触的方式通过结晶器。第一冷却系统11中的冷却水通过该结晶器下面的容器16(图1)。为了有效地冷却，第二冷却系统12中的冷却水通过槽或喷嘴18喷于镁上。该冷却水以大约30-35℃的角度冲击金属。该结晶器具有一个带有通道20的金属护油圈19，该通道用于供给用来润滑结晶器的润滑油。标号21表示一个由多孔绝热耐火材料制成的过渡圈。通道22用于供给一种如SF6的保护性气体。由于在该过渡圈后利用导入的保持性气体阻止空气的进入，因此通过这种方式能够得到没有表面褪色的光滑铸坯。在过渡圈上安装绝热片23。到该结晶器的进液口24不对称地位于靠近底部的结晶器中以避免可能引起该金属的跑火的铸坯上表面的热对流。当熔融金属M进入该结晶器时，熔融金属M将在标号25所示的位置凝固并且在结晶器内具有一个薄凝固层。字母S表示固体金属。液池(在结晶器中的熔融金属)在结晶器内的总液池和进液口24的中心应该有其最深点。这可通过一种近似对称冷却来获得。该进液口/进液孔的尺寸不是关键的。现已发现，为了获得具有好的表面质量和足够浇铸速度的锭坯，需要使用短的结晶器。在发现最佳解决方案之前，实验具有不同结晶器深度的数个结晶器。如图2所示，主结晶器深度L1是凝固点与主要冷却表面边缘之间的距离。总结晶器深度L2是从凝固点到用于第二冷却水的冲击点之间的距离。表1表示用于五种不同的结晶器的不同参数。表1<tables id="table1" num="001"><table width="780">结晶器号码结晶器尺寸(毫米)主结晶器深度，L1(毫米)结晶器总深度，L2(毫米)12345140×64140×64140×64104×81.5＝758080693526150115753828</table></tables>对于1号结晶器，第二冷却水从距离金属进入结晶器并凝固的点大约150毫米的位置喷射冲击锭坯。浇铸实验揭示了如果总结晶器深本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术涉及一种用于轻金属的水平直接式冷硬铸造的装置，特别用于镁或镁合金的铸造。该装置包括，一个用于装熔融金属的中间包（３）和一个与所述的中间包联系的水平设置的结晶器（１０），所述的结晶器具有一个结晶器壁的第一冷却系统，所述的第一冷却系统以熔融金属不与水接触的方式使熔融金属激冷；该结晶器还具有一个铸造金属的第二直接冷却系统，其特征在于，所述的结晶器（１０）对于第一冷却水（１１）和第二冷却水（１２）具有分开的回路。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：B基蒂尔森，B奥伊斯塔，
申请(专利权)人：挪威海德罗公司，
类型：发明
国别省市：NO[挪威]